第四章 频率特性分析.pptVIP

4.2.6二阶微分环节（1）传递函数（2）幅相频率特性第61页，共117页，星期日，2025年，2月5日二阶微分环节幅相频率特性(奈氏图)第62页，共117页，星期日，2025年，2月5日（3）对数频率特性（Bode图）与二阶振荡环节Bode图对称于频率轴。第63页，共117页，星期日，2025年，2月5日4.2.8延迟环节（1）传递函数（2）幅相频率特性第64页，共117页，星期日，2025年，2月5日时滞环节幅相频率特性(奈氏图)01jVU第65页，共117页，星期日，2025年，2月5日（3）对数频率特性（Bode图）000.1110100第66页，共117页，星期日，2025年，2月5日第67页，共117页，星期日，2025年，2月5日§4.3系统开环频率特性图4.3.1系统开环极坐标图（奈氏图）1、绘制系统奈氏图的基本步骤第68页，共117页，星期日，2025年，2月5日1ReIm(-KT，j0)积分环节改变了起始点（低频段）。第69页，共117页，星期日，2025年，2月5日ReIm22011.11.9第10次课第70页，共117页，星期日，2025年，2月5日三个不同系统的Nyquist图第71页，共117页，星期日，2025年，2月5日※乃氏图的大致规律：低频段：高频段：（重点掌握）第72页，共117页，星期日，2025年，2月5日K1、低频段0第73页，共117页，星期日，2025年，2月5日02、高频段第74页，共117页，星期日，2025年，2月5日例4-3：解：0jVU第75页，共117页，星期日，2025年，2月5日※总结：开环幅相频特性的特点开环系统频率特性的一般形式为：①当时，可以确定特性的低频部分，其特点由系统的类型近似确定。即特性总是以顺时针方向并按上式的角度终止于原点。一般，有，故当时，有②幅相特性的高频段：③幅相特性G(jω)曲线与负实轴的交点是一个关键点：④如果在传递函数的分子中含有一阶微分环节，其G(j)曲线随ω变化时发生弯曲。要求：给出奈氏图能够判别系统的型别和阶次。第76页，共117页，星期日，2025年，2月5日例：0型、3阶Ⅰ型、4阶Ⅰ型、3阶Ⅱ型、6阶第77页，共117页，星期日，2025年，2月5日例：第78页，共117页，星期日，2025年，2月5日写出开环频率特性表达式，将所含各典型环节的转折频率由小到大依次标在频率轴上。(2)绘制开环对数幅频曲线的渐近线(由线段组成)4.3.2系统开环对数频率特性的绘制一、叠加法：先绘制每个环节特性，然后相加减。(3)作出以分段直线表示的渐近线后，如果需要，再按典型环节的误差曲线对相应的分段直线进行修正。(4)作相频特性曲线。根据表达式，在低频、中频和高频段中各选择若干个频率进行计算，然后连成曲线。二、分段法：利用低频段特点，只需叠加高频线段。第79页，共117页，星期日，2025年，2月5日1.低频段每遇到转折频率，就改变分段直线的斜率绘制开环对数幅频曲线(各环节渐近线组成)高频段3.方法一方法二方法三斜率:传递函数:渐近线斜率2.中频段第80页，共117页，星期日，2025年，2月5日典型环节传递函数转角频率斜率变化一阶环节（T0）二阶环节(1??0)(?n0)第81页，共117页，星期日，2025年，2月5日第82页，共117页，星期日，2025年，2月5日将Bode图的两张图合二为一：对数幅值做纵坐标（dB）；相位移做横坐标（度）；频率做参变量。0o180o-180ow0-20dB20dB3.对数幅相特性图（Nichols图）第29页，共117页，星期日，2025年，2月5日4-2典型环节的频率特性Nyquist提出了一种根据闭环控制系统的开环频率特性，确定闭环控制系统稳定性（相对）的方法。任何一个复杂系统都是由有限个典型环节组成。第30页，共117页，星期日，2025年，2月5日开环传递函数分解成典型环节串连形式设典型环节频率特性系统开环频率特性系统开环对数幅频特性(dB)第31页，共117页，星期日，2025年，2月5日§4.2典型环节的频率特性4.2.1比例环节（1）传递函数（2）幅相频率特性或写成第32页，共117页，星期日，2025年，2月5日比例环节的幅相